Блокчейн от А до Я. Все о технологии десятилетия. Глава 2. Блокчейн сегодня (Лоран Лелу, 2017)

Немного истории

Первоначально биткойн являлся улучшением концепции b-money (придуманной Вэй Даем в 1999 году, в которой серверы должны были внести гарантийный взнос в нечетко раскрытый механизм) и технологии bitgold (описанной в 2005 году Ником Сабо[19]и продвигавшей идею использования доказательств на основании расчетов). Но прежде чем продолжить, следует ввести два термина для лучшего понимания следующих разделов.

1. Асимметричная криптография, или шифрование с открытым ключом / закрытым ключом. Это метод шифрования, который противопоставляется симметричной криптографии. Основным принципом асимметричного шифрования является наличие двух ключей (которые пользователь «создает» сам).

2. Распределенная система – это набор автономных объектов вычисления (компьютеры, КПК, процессоры и т. п.), которые связаны между собой и могут сообщаться по сети. Мы могли бы привести в качестве примера физическую сеть машин с несколькими различными процессами, обращающихся к одной и той же машине.

1977–2005 годы: период до появления биткойна и его изобретателя

1977 год: первое описание шифрования RSA[20], в котором используется открытый ключ для шифрования конфиденциальных данных и закрытый ключ для их расшифровки.

1979 год: Ральф Меркле[21] изобрел механизм сжатия «дерево Меркле». Он используется для эффективного и безопасного хранения и проверки больших объемов данных и используется в протоколе биткойн, чтобы вычислить корень Меркле всех операций, содержащихся в блоке данных.

1990 год: американский математик Дэвид Шаум изобрел DigiCash – электронную валюту (централизованную и собственную) на основе криптографических протоколов.

1992 год: Скотт Ванстоун (Certicom) предложил алгоритм ECDSA (Elliptic curve digital signature algorithm), который использует более короткие ключи и позволяет выполнять операции подписи и шифрования быстрее, чем RSA.

1994 год: Ник Сабо выдвинул идею смарт-контракта, или умного договора (см. в этой главе на страницах, посвященных блокчейну Ethereum).

18 июня 1996 года: NSA публикует доклад под названием «Как производить валюту: криптография анонимных электронных наличных».

1997: Адам Бэк изобрел HashCash – систему подтверждения выполнения работы на базе идеи, выдвинутой Синтией Дворк и Мони Наором в докладе, опубликованном в 1993 году, Pricing via Processing or Combatting Junk Mail. Позднее Адам Бэк станет первым партнером Сатоси Накамото.

1998 год: банкротство DigiCash. Вэй Дай выдвигает идею цифровой наличности на основе регистра, распределенного по рассылочной ведомости The Cypherpunks.

1999 год: Шон Фэннинг в сотрудничестве с Napster изобрел технологию peer to peer (P2P), (равный равному, одноранговую). Платформа обмена аудиофайлами Napster работала с центральным сервером (farm), который играл роль центрального реестра всех файлов, принадлежащих участникам или запрашиваемых ими (равными партнерами). В этой централизованной системе сформировалась единая точка отказа (Single Point of Failure – SPOF) платформы Napster, и сайт был закрыт ФБР в 2001 году за нарушение прав интеллектуальной собственности.

2000 год: Том Пеппер и Джастин Франкель разработали Gnutella – первую полностью распределенную платформу для передачи данных файлов P2P.

1998–2005 годы: Ник Сабо разрабатывает проект BitGold – децентрализованную цифровую валюту, основанную на устойчивых к фальсификации цепочках подтверждений о завершении работы, в которой были использованы многие элементы, в конечном счете вошедшие в биткойн: автоматическое проставление даты и времени, электронные подписи, открытые ключи… Однако система оказалась слишком уязвимой для атак.

2004 год: разработка Ripplepay – попытка создать децентрализованную валютную систему.

2007–2010 годы: появление блокчейна биткойн и его валюты биткойн

Кто такой Сатоси Накамото? Немного истории.

В 2007 году Сатоси Накамото, таинственная фигура, стоящая за изобретением биткойна, заявил, что он начал работу над этой технологией.

19 августа 2008 года: Сатоси Накамото зарезервировал доменное имя bitcoin.org.

31 октября 2008 года: было объявлено о появлении биткойна. Сатоси Накамото опубликовал статью Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, в которой представил метод решения криптографической задачи, над которой многие бились в течение нескольких десятилетий, – проблемы двойной оплаты, или задачи византийских генералов. Эта проблема мешала двум контрагентам обмениваться активами, в частности деньгами, без участия доверенного лица.

3 января 2009 года: создается первый блок (исходный блок).

12 января 2009 года: первая биткойн-транзакция.

Февраль 2009 года: Сатоси Накамото распространяет первую версию программы Bitcoin на сайте P2P Foundation и создает первые биткойны.

2009 и 2010 год: Сатоси Накамото разрабатывает и создает биткойн и программное обеспечение Bitcoin-Qt.

Середина 2010 года: разработчики и сообщество Bitcoin постепенно теряют контакт с Сатоси Накамото.

12 декабря 2010 года: Накамото написал последнее сообщение на форуме Bitcointalk. Незадолго до исчезновения Накамото назначает Гэвина Андресена преемником, передав ему доступ к проекту Bitcoin на SourceForge и копию аварийного ключа – уникальный личный криптографический ключ, позволяющий смягчить последствия потенциальной атаки на системы биткойна – например, в случае обнаружения уязвимостей, позволяющих задним числом изменить операции, или захвата более 51 % узлов сети (см. врезку, посвященную этому вопросу, далее). Операторы узлов сети могут при получении предупреждения оповестить своих пользователей либо остановить все регистрации сделок.

Определение

Термин «биткойн» происходит от сокращения двух английских слов: bit – единица информации в двоичном коде и coin – монета. Биткойн одновременно обозначает информационный протокол (биткойн) сети Интернет и единицу расчетов (биткойн), используемую в этой платежной системе.

Блокчейн биткойн – это свободная и открытая технология, работающая в одноранговой сети (peer-to-peer или P2P), без центральной власти (без посредства финансового учреждения). Эта технология позволяет обмениваться объектами (биткойнами или ВТС), записывая каждую транзакцию (с автоматической фиксацией даты и времени) в большую бухгалтерскую книгу (ledger), в которой невозможно никакое изменение.

Управление транзакциями и создание биткойнов поддерживаются коллективно сетью, и конструкция этого управления является открытой; никто не владеет и не управляет цепочкой блоков биткойн, и каждый может присоединиться к ней. Благодаря нескольким уникальным свойствам биткойн делает возможными различные перспективные варианты использования, которые не могут быть охвачены современными платежными системами.

Биткойн-валюта, в отличие от других валют, не является воплощением государственного органа, банка или компании, и каждый биткойн идентифицируется в книге учета при помощи истории всех сделок, в которых он участвует с момента ее создания.

Анализ Пьера Нуаза, генерального директора Рауггнит

«Биткойн – это новая цифровая валюта для следок без авторитетной третьей стороны это наличные деньги в Интернете. В отличие от традиционных видов валюты биткойн является программируемой валютой… и работает без центрального банка: с кошельком биткойнов вы можете сами стать своим банком».

Принцип функционирования

Блокчейн биткойн опирается на криптографический протокол, в частности, для того чтобы:

• с одной стороны, решить проблему, называемую «двойной расход», которая до сих пор мешала появлению такого рода валют (А дает Б, убедившись, что он не дал параллельно С);

• с другой стороны, гарантировать невозможность подделать идентификаторы заинтересованных сторон и ценность биткойнов, содержащихся в электронных кошельках.

Функционирование блокчейна биткойн можно разделить на следующие четыре этапа:

• два участника договариваются о сделке;

• с помощью блокчейна сделка шифруется и утверждается на основе консенсуса (подтверждение выполненной работы / майнинг, см. ниже);

• далее сделка вписывается, а затем блокируется в последнем блоке блокчейна;

• на последнем этапе цепочка блоков реплицируется на всех узлах (участниках) сети.

Доступ к сети

Биткойн – это одноранговая сеть: участники образуют одноранговую сеть, общаясь посредством Интернета. Когда новый компьютер пытается подключиться к сети, его первая задача – найти другие подключенные к ней компьютеры.

После того как компьютер будет подключен, второй шаг – скачать базу данных всех операций, осуществлявшихся с момента запуска проекта, транзакций, заключавшихся в передаче определенного количества биткойнов с одного счета на другой.

Учетная запись идентифицируется биткойн-адресом, который схематически аналогичен номеру счета в банке.

Анализ Пьера Нуаза

«Чтобы начать работу, самый простой способ – продать некий объект (например, евро) или услугу за биткойны.

Для того чтобы купить биткойны, необходимо пройти три этапа.

• Шаг 1: открыть счет и сделать банковский перевод на этот счет, чтобы обменять рубли (или другую валюту) на биткойны. Спустя некоторое время, необходимое на осуществление банковского перевода, на счете появится внесенная сумма

• Шаг 2: просмотреть книгу заявок (“стакан котировок”), чтобы увидеть цены на биткойны, предлагаемые продавцами на рынке.

• Шаг 3: разместить заказ на покупку (биткойнов) по цене, предел которой вы хотите установить. Если ваш предел цены ниже, чем цена у самого выгодного продавца, ваш заказ не будет выполнен до тех пор, пока не найдется продавец, предложивший цену меньше или равную вашему лимиту.

Ваш заказ может быть выполнен частично, если продавцы предлагают меньше биткойнов, чем вы просите. Ваш заказ может быть выполнен немедленно, если ваш предел иены выше или равен той, которую предлагает лучший продавец».

Помимо пунктов обмена валюты, существуют и другие решения, например, платформы для депонирования, односторонние торговые точки и физический обмен в автоматах.

КАК ПОЛУЧИТЬ БИТКОЙНЫ?

Теоретически можно получить новые биткойны с помощью майнинга, то есть участия в верификации транзакций, но на практике это не самый простой метод, поскольку необходимо установить программное обеспечение. Несмотря на то что это ПО бесплатное, новичку довольно трудно организовать доступ к нему и его использование, а кроме того, необходимо обладать большими вычислительными мощностями (см. далее раздел, посвященный майнингу).

Поэтому самый простой способ приобрести биткойны – придерживаться метода и правил, предложенных Пьером Нуаза.

Транзакции

Чтобы стать законной, каждая транзакция должна быть подписана (в криптографическом смысле этого термина) при помощи асимметричного шифрования или шифрования с двойным ключом (открытым и закрытым).

На входе транзакция получает ссылку на предыдущую транзакцию, которая подтверждает тот факт, что упомянутые в сделке средства реальны, а на выходе она производит один или несколько биткойн-адресов с соответствующими приписанными к ним суммами. Входы и выходы любой транзакции всегда сбалансированы.

Тем не менее, эта новая транзакция не сразу определяется как допустимая, так как она должна сначала быть включена в реестр сделок (блоков), который состоит из набора блоков транзакций. Транзакции, переданные в незакодированном виде, признаются действительными при помощи соответствующих закодированных подписей, которые визируют сделку. В настоящее время ежедневное количество таких сделок быстро растет. Например, в июне 2016 года ежедневный объем подобных сделок составлял около 200 тысяч, а в конце ноября 2016 года их число дошло почти до 300 тысяч.

С другой стороны, с позиции числа транзакций в секунду блокчейн биткойн менее эффективен, чем более привычные технологии. Это нередко объясняется тем, что сеть биткойн ограничена в силу своей конструкции. Она способна обработать максимум около семи транзакций в секунду, в то время как максимальная мощность платежной сети Visa составляет 56 тысяч транзакций в секунду.

Кошелек или бумажник

Блокчейн биткойн устроен принципиально иначе, чем банковские учреждения, в которых клиент может иметь несколько счетов со всеми сведениями, касающимися истории каждого счета. Блокчейн хранит след каждой сделки, но в нем нет баланса счета пользователей. Следовательно, действуя подобным образом, восстановить ваши данные невозможно.

Пользователи владеют кошельком или бумажником, который содержит «адреса», связанные с парой ключей, работающих с помощью системы асимметричного шифрования (открытый ключ / закрытый ключ). Обратите внимание, что закрытый ключ хранится в кошельке, а открытый ключ записывается в блокчейне и, следовательно, неприкосновенен. Поэтому, как и в реальной жизни, не следует терять свой кошелек…

Потеря закрытого ключа приводит к потере связанных с ним биткойнов

Подобное случилось с англичанином Джеймсом Ховеллом, который в 2009 году купил около 7500 биткойнов (в то время малоизвестной криптовалюты, которая почти ничего не стоила). Ключ к этой операции был сохранен на жестком диске, но, к огромному сожалению Джеймса, диск был разрушен вследствие того, что Джеймс пролил лимонад на свой компьютер. Когда цена биткойна достигла 1000 долларов, Джеймс потенциально мог обладать 7,5 миллиона долларов (дорогой лимонад, однако…). К сожалению, без ключа он не смог вернуть себе эти биткойны.

Стоимость биткойна

Стоимость биткойна плавает и определяется экономической ситуацией и валютным рынком. Правила организации денежной эмиссии определяются только компьютерным кодом свободного программного обеспечения биткойн.

Анализ Пьера Нуаза

«Стоимость биткойнов порождается согласием сообщества принять биткойны в качестве меновой стоимости. Точно так же как в случае с некоторыми государственными валютами (бумажные деньги) вроде доллара, так как начиная с 1973 года они больше не обеспечены золотым запасом (товарные деньги), национальное сообщество соглашается признать стоимость денежных билетов, не ожидая взамен ни малейшей возможности конвертировать их в золото в кассе банка, даже если это будет центральный банк страны»

При создании блокчейна биткойн его создатель Сатоси Накамото записал в протокол (набор правил, которые определяют работу сети), что будет создан всего 21 миллион биткойнов. Этот потолок был установлен в либертарианском духе для предотвращения инфляции стоимости биткойна.

Вот несколько биткойн-единиц:

• 1 биткойн = 1000 миллибиткойнов;

• 1 биткойн = 1000 000 микробиткойнам или битам;

• 1 биткойн = 100 000000 сатоси.

В результате количество биткойнов ограничено 21 миллионом единиц, и каждый биткойн делится до восьмого десятичного знака. Таким образом, наименьшая сумма, которая может быть передана, – 0,00000001 (10-8) биткойна – она названа в сообществе биткойн «сатоси» в честь изобретателя этой валюты.

Обратите внимание, что в период с 3 января 2009 года, когда впервые были задействованы 50 биткойнов в транзакции, фиксирующей временное происхождение всех последующих операций, до конца ноября 2017 года стоимость биткойна выросла почти с 0 до более 8000 долларов США.

Биткойн: майнинг или консенсус

В блокчейне биткойн, чтобы добавить транзакцию и создать новые биткойны, вы должны задействовать консенсус. Это называется майнинг.

Этот процесс предполагает, что отдельные люди будут вознаграждены сетью за свои услуги. Майнеры обрабатывают транзакции и обеспечивают безопасность сети с помощью специализированного оборудования, а в обмен получают новые биткойны.

Таким образом, некоторые пользователи (узлы) используют свои вычислительные мощности (CPU[22]) для того, чтобы верифицировать, сохранять и обеспечивать безопасность транзакций в блокчейне.

Можно определить этот механизм как своего рода «победитель получает все» – это означает, что при каждой сделке тысячи майнеров запускают вычисления, но только один находит решение, которое делает ее действительной.

Таким образом, чтобы быть утвержденным и зарегистрированным в сети, каждый блок должен быть результатом машинного и алгоритмического консенсуса, и этот процесс называется proof of work (PoW), или подтверждение выполнения работы. Для сведения: сложность меняется каждые 2016 блоков.

Сеть пытается назначить сложность таким образом, чтобы всемирной вычислительной мощности требовалось ровно 14 дней, чтобы сгенерировать 2016 блоков. Поэтому сложность растет вместе с мощностью сети.

Майнинг – это протокол (алгоритм[23]) распределенного и децентрализованного консенсуса, заключающийся в дешифровке данных или математических вычислений (именно поэтому и говорят о криптовалюте или криптодевизах, так как для того, чтобы их произвести, необходимо пройти процесс дешифровки).

В этот момент нашей демонстрации важно уточнить, что майнеры участвуют не только в верификации транзакций.

На самом деле любой может запустить Bitcoin Core[24] и проверить правильность всех операций. Это особенность протокола биткойн и его сильная сторона: дать возможность каждому убедиться, что все идет по правилам.

Проблема энергопотребления

Биткойн потребляет много энергии. Механизму консенсуса, proof of work (доказательству выполнения работы), который наиболее часто используется в существующих системах, для работы требуется очень много электроэнергии; самая важная сеть, биткойн, будет потреблять столько же электроэнергии, сколько, к примеру, потребляет Ирландия.

В течение нескольких лет целый ряд исследователей, а также журналисты и критики блокчейна биткойн, убежденные банковским лобби, заявляли, что майнинг биткойнов является безумной тратой энергии[25]. А что в действительности?

Анализ Пьера Нуаза

«Вычислительная мошность обшей сети составляет 500 миллиардов Mhash/s (Мегахеш/сек) (по состоянию на 28 ноября 2015 года). Эффективность оборудования для майнинга может быть оценена примерно в 2000 Мегахеш/день.

Потребляемая мошность сети биткойн в мире, таким образом, оценивается примерно в 250 Мегадж/сек – 250 Мегаватт, то есть эквивалент 100 тысяч домов в США. Для сравнения: в мире существует около 2 миллионов банкоматов, каждый из которых потребляет в среднем 200 ватт, а самые современные модели расходуют всего 70 Вт.

В конечном счете, только банкоматы [не считая сетей и центров обработки данных, к которым они подключены) потребляют 400 Мегаватт.

Если к тому же приплюсовать печать банкнот на бумаге высокого качества и их транспортировку в бронированных грузовиках, массовое принятие биткойна в качестве электронных наличных денег позволит уменьшить углеродный след платежных систем в три или четыре раза. При средней стоимости электроэнергии в США в 2015 году в районе 10 центов за киловатт-час мы получим стоимость 150 биткойнов, созданных за час, равную 25 тысячам долларов США, то есть стоимость "производства" одного биткойна равна 167 долларам [около 157 евро) – около половины рыночной иены биткойнов на ту же дату. Разница соответствует экономии в настоящем и будущем, связанной с биткойнами».

Проблема византийских генералов

Определение

Проблема, или теория, византийских генералов – это математическая метафора, в которой рассматривается проблема пересмотра безотказности средств связи и целостности собеседников. Речь идет о том, как и в какой степени можно принимать информацию, источник или канал передачи которой выглядит подозрительно.

Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать определенные стратегии (в данном случае – алгоритм). Эта проблема впервые была глубоко проработана в статье «Проблема византийских генералов», опубликованной в 1982 году[26].

Блокчейн и проблема византийских генералов

Вот как выглядит проблема: генералы, каждый из которых командует отдельной армией, должны координировать свои действия, чтобы осадить город. Генералы общаются с помощью надежных курьеров, но некоторые из генералов оказались предателями и стремятся к тому, чтобы сорвать план нападения (византийская ошибка, таким образом, представляет собой сбой, заключающийся в предоставлении недостоверной или противоречивой информации). Таким образом, нападение может сорваться, если генералы не придут к консенсусу.

ПРОБЛЕМА ВИЗАНТИЙСКИХ ГЕНЕРАЛОВ

Генералы византийской армии расположились лагерями вокруг осажденного вражеского города. Они могут общаться между собой только посредством передаваемых сообщений и должны выработать план совместного нападения, без чего поражение неизбежно.

Однако некоторые из этих генералов являются предателями, они пытаются сеять панику и замешательство среди остальных. Таким образом, проблема заключается в том, чтобы найти алгоритм, позволяющий честным генералам все же согласовать план баталии.

Таким образом, нужно найти алгоритм, чтобы убедиться, что лояльные генералы смогут все же договориться и согласовать план битвы. Следует координировать доверительные отношения с помощью сообщений, написанных и подписанных (без возможности подделки), которые генералы передают друг другу, делясь намерениями со всеми генералами. Таким образом, мы возвращаемся к консенсусу proof of work.

Технология блокчейна предоставляет первое и, возможно, единственное решение проблемы византийских генералов. Таким образом, вероятно, впервые в истории человечества удается создать и сохранить реестр, открытый для широкой публики и достаточно безопасный для каждого.

Анализ Юбера де Воплана[27]

«Как блокчейн способен установить доверие (теоретически без ошибок) между двумя членами сети, живущими в разных странах? Эта математическая проблема, которая также называется проблемой византийских генералов, заключается в том, чтобы убедиться, что совокупность информационных компонентов, работающих совместно, может справиться с отказами или злонамеренными действиями.

Система должна поддерживать свою надежность даже в том случае, если меньшая доля ее составляющих пошлет ложную или вредоносную информацию с целью обойти проверки на двойные затраты (мошенничество). Чтобы решить эту проблему, протокол использует криптографические системы, основанные на децентрализованной системе проверок: решение такой задачи требует использования большой вычислительной мощности компьютеров, предоставляемой майнерами.

Майнеры – это агенты, функция которых заключается в подпитке сети вычислительными мощностями для того, чтобы обеспечить обновление децентрализованной базы данных (в случае биткойна – списка транзакций). Для обновления базы данных майнеры должны подтвердить новые “блоки” посредством дешифровки данных (классическая работа криптографии). Чем больше майнеров, тем труднее присвоить решение.

Таким образом, протокол может стать практически неприкосновенным при условии, что конкуренция сильна в каждом узле сети – это означает, что ни одна группа майнеров не становится большинством».

Алгоритм византийских генералов[28], или отказоустойчивость

Устойчивость к византийским сбоям, или Byzantine Fault Tolerance (BFT), – это способность системы продолжать функционировать, в ряде случаев в сокращенном объеме, не выходя полностью из строя, когда часть ее компонентов работает неправильно.

Исторически эту систему отказоустойчивости разработали военные во время холодной войны для обеспечения непрерывной работы сложной замкнутой сети, в данном случае сети ARPA[29].

Говоря языком информатики, поскольку алгоритмы родились не одновременно с технологией блокчейна, а в 1970-х годах, проблема византийских генералов – это абстрактное представление класса программ, активизирующих ряд участников, таких как процессоры в компьютере, компьютеры в сети, роботы на заводе или узлы в цепочке (с блоками или без них).

Таким образом, в области распределенных вычислений, и в частности в блокчейнах, ответные действия на сбои будут обеспечены Paxos[30] и Tendermint[31] – семействами протоколов, позволяющими находить консенсус в сети с ненадежными узлами и, таким образом, способными справляться со сбоями.

Определение Tendermint

«Технология блокчейна – это просто переформулирование BFT в более современный контекст с упором на одноранговые сети и криптографическое определение подлинности. Название технологии происходит от способа группирования информации в блоки, каждый блок цепи содержит криптографический хеш предыдущего блока, образуя цепочку. На практике структура данных блоков цепочки оптимизирует концепцию BFT».

Биткойн: майнеры и вознаграждения

В теории все в мире могут быть майнерами, так было при запуске блокчейна. Но на практике при экспоненциальном увеличении числа транзакций майнинг – занятие для предприятий, в основном базирующихся в регионах, где стоимость электроэнергии ниже.

В блокчейне биткойн блок в настоящее время содержит 1000 транзакций с ограничением на размер в 1 мегабайт (средний размер блоков колеблется между 600 и 700 Кб), или около семи транзакций в секунду. Когда майнер собирается подтвердить блок транзакций, он получает 25 новых биткойнов, которые создаются каждые десять минут.

В блокчейне биткойн, существующем с января 2009 года, наградой за решение блока было от 50 биткойнов, но она автоматически уменьшалась в два раза каждые 210 тысяч блоков (около четырех лет): сегодня майнеры получают 12,5 биткойнов за блок с 2021 года 6,75 ВТС и т. д.

Сегодня несколько мегапулов (GHASH. IO, Ant-Pool, BW.COM, F2Pool…) имеют монополию на добычу биткойнов. Достаточно посмотреть на сайт blockchain. info в столбце «передано через», чтобы понять, какому пулу удался подвиг получения биткойнов за последние блоки (цифры указаны в процентах).

АТАКА НА 51 %

Атака на 51 % возникает, когда отдельный человек или группа людей контролируют более половины вычислительной мощности, отданной под майнинг. Он (они) может отвергнуть или утвердить сделки, а также и выполнять двойные траты[32]. Действительно, узлы сети (в блокчейне биткойн, например) признают в качестве законной самую длинную цепочку, которая будет написана группой майнеров, обладающей самой большой вычислительной мощностью.

Если бы такая атака состоялась, то, вполне вероятно, что сеть быстро опознала бы этот факт.

В настоящее время большая часть вычислительной мощности, отданной под майнинг, принадлежит пулам (AntPool, F2Pool, ВТСС Pool, Bit Fury). Если эти пулы договорятся, они могут осуществить атаку, но они не рискуют делать нечто подобное, потому что в результате пиратства упадет цена валюты, большие запасы которой принадлежат им.

Тем не менее, некоторые криптологи справедливо отмечают, что группа лиц в состоянии взломать несколько пулов и провести атаку.

Такую атаку может провести государство или представитель крупного бизнеса (банк или враждебный хедж-фонд). Действительно, затраты на необходимые вычислительные мощности и энергию для подобной атаки должны быть огромными: в феврале 2016 года общая мощность системы биткойн составила 1,2 миллиона терахешей[33]! Учитывая, что терахеш стоит около 4000 долларов, для получения подобной мощности потребуется не менее 4,8 миллиарда долларов США. И наконец, если безопасность сети была нарушена, существует процедура обработки чрезвычайной ситуации.

Ложные проблемы анонимности

Блокчейн часто критикуют за анонимность. Возможность иметь цифровые децентрализованные деньги или золото привлекает многих субъектов экономики, но опасение открыть дорогу для различных видов незаконной деятельности, на которые распространяется анонимность, справедливо это или нет, тормозит принятие этой технологии.

Рассматривая вопрос под более техническим углом, понимаешь, однако, что опасения могут быть в значительной степени сняты: биткойн не настолько анонимен, как кажется… С одной стороны, если мы не должны обеспечивать подпись информации для создания портфолио или отправки транзакции, то с другой стороны, все, что происходит в цепочке блоков биткойна, прозрачно, что позволяет публично отслеживать все сделки. Таким образом, каждый может создать проводник, отслеживающий данные блокчейна, как это делает, например, сайт blockchain.info (см. раздел «Участники» в конце книги).

Биткойн-адреса сами по себе не связаны с физическим или юридическим лицом. Именно поэтому говорят, что биткойн является анонимным, или, вернее, безымянным. Действительно, в сети биткойн личность пользователя скрыта за криптографическим псевдонимом, который может быть изменен по желанию владельца. Транзакции подписываются псевдонимом и распространяются в общедоступную сеть для проверки их подлинности и назначения биткойнов новому владельцу.

Тем не менее, личность человека может быть связана с биткойн-адресом с помощью других средств. Когда это происходит, можно реконструировать действия этого лица в прошлом, восстанавливая историю блокчейна. Точечное нарушение анонимности индивидуального участника может дойти до выявления всех биткойн-транзакций этого человека.

Если ваш партнер по сделке – частное лицо, которое знает вас, он может попытаться вывести из открытых данных баланс вашего портфеля. Если ваш партнер по сделке – организация (банк, государство, социальная сеть), которой вы обязаны предоставить данные о себе, это еще хуже: она уже все знает о вас, и ее компьютерные средства позволяют сопоставить имеющуюся у нее информацию с вашими «отпечатками пальцев» в блокчейне.

Таким образом, если вы платите биткойном за пару обуви на сайте, оставляя там свои данные, вы даете этому сайту возможность пойти и прочитать в блокчейне о том, что за три транзакции до этой вы арендовали автомобиль, а шесть транзакций назад вы снимали номер в отеле (хотя, конечно, при этом нужно знать реальные биткойн-данные двух продавцов).

Этой информацией, например, уже владеет сеть, к которой относится ваша банковская карта, но вы не хотите в обязательном порядке делиться ею с теми, кто продал вам последнюю пару кроссовок.

Таким образом, в то время как коллективное сознание упирается в чересчур раздутую проблему анонимности биткойна, специалисты ищут способы сделать блокчейн действительно анонимным.

Это правда, что биткойн не поддерживает процесс Know-Your-Customer (KYC) (который заключается в том, что компания проверяет личность своих клиентов) и что можно открыть столько кошельков, сколько захочется, не оставляя при этом своих личных данных. Но это не значит, что биткойн будет на 100 % анонимным (или, скорее, скрывающим псевдонимы) в повседневной жизни благодаря своей основной функции: отслеживанию данных.

Прослеживаемость и прозрачность

Почти все существующие криптовалюты используют прозрачный блокчейн, и только малая часть проектов старается сделать его непрозрачным. Например, Dash[35], в отличие от биткойна, использует архитектуру клиент-сервер, которая работает, используя принцип proof of work (подтверждение выполнения работы) так же, как и биткойн, и делает заключения в режиме proof of stake (с защитой по методу «подтверждение доли»), создавая подсети, состоящие из специальных серверов (mastemodes), которые обеспечивают дополнительные функциональные возможности вроде моментальных проводок, в том числе поддерживают частные сделки (darksend). Основная идея заключается в том, что операции становятся непрозрачными путем перемешивания денег, которые направляются на masternodes. Dash – это просто более анонимный биткойн, но и он не в состоянии обеспечить полную непрозрачность.

Zerocoin[36], а затем ZeroCash Project[37] – это еще один проект подобного рода. Его идея заключается в том, чтобы отправлять биткойны в сеть Zerocoin, а затем получать их обратно, анонимизируя с помощью протокола. Эта идея впоследствии развилась в Zcash[38] – валюту, которая позволяет осуществлять сделки на прозрачной основе с возможностью сделать их анонимными перед платежом за счет перехода через внутреннюю собирательную схему, разновидность blackbox (черного ящика), которая обеспечит непрозрачность. Zcash основана на криптографической схеме, носящей название zero-knowledge proof.

Проект Monero

В области полной анонимизации наиболее успешным проектом на сегодняшний день является Monero[39].

У Monero (что означает «валюта» на эсперанто) есть два основных свойства:

• он позволяет отправлять и получать денежные средства без того, чтобы транзакции были видны всем;

• он создает неопределенность, что делает практически невозможным отслеживание потраченных средств.

Протокол Monero использует метод одноразовой кольцевой подписи (one-time ring signatures), очень мощную технологию достижения анонимности, позволяющую полностью скрыть транзакцию.

При формировании транзакции случайным образом выбирается цепочка других блоков, которые подписываются по кольцу, чтобы создать цифровой отпечаток пальцев для публикации. Этот отпечаток, характеризующий транзакцию, называется key-image (ключевое изображение). Эта хитрость прячет от наблюдателей подлинную подпись, гарантируя, что сделка, несомненно, законна и что она не является мошенничеством.

С помощью ключей view-keys также невозможно идентифицировать получателя платежа. Транзакция отправляется не с помощью открытого ключа, но на адрес, который будет использован лишь один раз. Только получатель, имеющий в своем распоряжении правильный view-key (ключ для просмотра), имеет право на чтение транзакции, которая ему предназначена.

В Monero запрещены незашифрованные операции, непрозрачность полная и отслеживания нет. В Monero дошли до того, что попытались спрятать в одном из следующих обновлений даже сумму сделки!

В блокчейне медленно, но верно деньги приводят к переменам.

Остается узнать, как будет реагировать регулирующий орган, учитывая, что биткойн работает с 2009 года без полноценного учета законов той страны, где он используется. Что произойдет, если валютная система вроде Monero распространится по всему миру? Сейчас ее капитализация превышает 100 миллионов долларов – капля в море в рамках мировой экономики. Но стоит знать, что весной 2016 года Microsoft интегрировала эту систему в свой сервис BaaS (Blockchain-as-a-service).

Само собой разумеется, что Monero, как и биткойн, может гарантировать анонимность пользователю только до тех пор, пока он остается внутри системы. Если бы в мире не было никакой другой валюты, кроме Monero, все платежи были бы анонимными. И напротив, с каждым использованием Monero для обмена с другими прозрачными валютными системами (fiat или crypto) все возвращается на уровень конфиденциальности, принятый в этой валютной системе. Если кто-то хочет оставаться анонимным, ему не стоит выходить из системы Monero.

На основе этой информации вы можете понять, что дилер, который хотел бы поместить незаконно полученные деньги в криптовалютную систему, несколько раз подумает, прежде чем сделать это. И после принятия окончательного решения есть вероятность, что он не сможет спать спокойно: в самом деле, как он собирается вывести свои деньги из системы, если ему достаточно перевести небольшую сумму на банковский счет, и он тут же оставит след на сервере в той или иной части земного шара?

Развитие, масштабируемость

Масштабируемость – это способность системы адаптироваться к изменению масштаба, в частности способность поддерживать свои функции и производительность в случае большого спроса… Проблемой для некоторых «классических» блокчейнов является экспоненциальный рост ресурсов – технических, экономических, энергетических, – необходимых для выполнения конкретных задач. Пример: beAchain с его специфическим протоколом на основе консенсуса/ проверки – на 100 % масштабируемый.

А что насчет масштабируемости блокчейна биткойн и его эволюции?

Читая о технических возможностях блокчейна биткойн, мы отлично понимаем, что имеем дело с отказоустойчивой технологией, которая сегодня доказала свою надежность и очень широко распространена в мире. Что нужно сделать, чтобы мы могли планировать все более разнообразные варианты ее использования, сохраняя присущую ей результативность? Как осуществить множество микроплатежей, не нарушая работы системы? Как улучшить время отклика, если мы предполагаем возможность проведения тысяч транзакций, по примеру того, что делают, например, операторы при оплате банковской картой[40]?

Исходя из этих вопросов и, следовательно, возникающих в связи с ними проблем, мы видим пять вариантов решений:

• альткойны;

• увеличение размера блоков транзакций;

• «боковые цепи» или коллатеральные цепи;

• Lightning Network;

• «клиентские базы данных» или базы данных блокчейна.

Альткойны[41] или «альтернативные криптовалюты»

На сегодняшний день существует более 700 криптовалют[42], которые опираются на собственный блокчейн, биткойн или эфириум, и каждая из них специализируется на особом сервисе или функции.

По состоянию на конец 2017 года общее число криптовалют (или виртуальных валют) превысило 1300[43].

Ниже приводится рейтинг первых десяти криптовалют на конец ноября 2017 года (источник CoinMarketCap).

Сайт CoinMarketCap.com позволяет отслеживать рынок криптовалют и показывает, что капитал этих валютных систем остается в итоге меньшим, чем общий объем международной торговли в иностранной валюте fiat[44] (в валютных системах под эгидой государства).

ИСПЫТАНИЕ ЦИФРОВОЙ ВАЛЮТЫ E-KRONA В ШВЕЦИИ

В Европе первые банкноты, выданные банковским учреждением, появились в начале XVII века.

Их выпустил Банк Стокгольма в 1658 году.

В 1668 году Банк Швеции (Riksbank) стал преемником обанкротившегося Банка Стокгольма.

Сегодня центральный шведский государственный банк Riksbank, самый древний в мире, запускает проект, чтобы оценить, что такое цифровая валюта, поддерживаемая центральным банком, и какие проблемы она может создать. Он надеется принять решение о возможности начать выпуск того, что он называет е-кроны, в течение ближайших двух лет.

«Это так же революционно, как бумажный билет, существующий уже более 300 лет. Что это означает для денежно-кредитной политики и финансовой стабильности? Как мы можем реализовать этот проект на практике – с помощью карты, приложения или другим способом?» – заявил С. Скинсли, заместитель руководителя банка в интервью Financial Times.

Центральные банки во всем мире только начали рассматривать потенциальные выгоды и проблемы, вытекающие из внедрения цифровых валют, таких как биткойн. Швеция считает, что запуск е-кроны приведет к появлению «общества без наличных». Таким образом, центральный банк начал оценивать влияние технологических, правовых и политических основ этой электронной валюты.

Исследования центрального банка показывают, что менее 15 % шведов платят преимущественно наличными. На платежи наличными приходится лишь 2 % ВВП Швеции, в то время как в 1990 году они составляли 10 %. Сейчас в Швеции есть даже фирмы, которые не принимают платежи наличными. Даже шведские бездомные продают свои журналы, имея терминалы для банковских карт.

В 2014 году четыре из пяти платежей были выполнены в электронном виде по сравнению с одним из четырех в Италии и Южной Европе, где люди больше ориентированы на наличные.

Было высказано предположение, что к 2030 году Швеция может стать обществом без наличных денег и Riksbank может стать первым центральным банком мира, начавшим выпускать собственную виртуальную валюту.

Различные криптовалютные системы

Среди различных криптовалютных систем необходимо упомянуть следующие.

Litecoin[45] – шестая криптовалютная система с точки зрения капитализации, капитал более 3,8 миллиардов долларов.

Namecoin[46], предоставляющая возможность создания децентрализованных сетей с доменными именами, основанная на технологии блокчейн. Одной из целей Namecoin является создание системы адресов для компьютеров, подключенных к сети Интернет, которая может заменить нынешнюю систему DNS (Domain Name System), принадлежащую в основном американским организациям. В ней принят принцип «первый пришел, первый обслужился», где первая запись проходит успешно, а вторая нет, – задача отлично подходит для протокола консенсуса биткойна. Namecoin является реализацией старейшей и самой успешной системы записи имен, основанной на этой идее.

OneCoin[47] – это первая и единственная криптовалютная система в мире, хранящая в своих блоках документы Know-Your-Customer (KYC) в целях обеспечения полной прозрачности операций. За два года (2014–2016) OneCoin стала одной из самых значимых виртуальных валютных систем на рынке и стремится стать первой криптовалютной системой в мире. В дополнение к созданию стабильной валюты в соответствии со всеми нормами OneCoin создала экосистему вокруг своей валюты с целью повышения частоты и удобства ее использования.

Криптовалютные системы сообществ, такие как Potcoin[48] и Mazacoin[49].

Весьмаперспективные проекты вроде BitShares[50], Dash[51] (бывший Darkcoin), Blackcoin[52], Viacoin[53], совсем недавно появившийся Zcash[54] и т. д.

CONSCOIN, КРИПТОВАЛЮТНАЯ ЭТИКА С ДОБАВЛЕНИЕМ СОЗНАТЕЛЬНОСТИ

У этой криптовалюты сильные козыри. По сути, Сопбсою – это независимая криптовалюта с этикой и руководством и ничего более.

В конце 2015 года группа исследователей из Университета Джорджтауна в Вашингтоне выпустила документ[55] с предложением ввести новую криптовалюту, которая использует искусственный интеллект (ИИ, или AI) для разработки валютной системы, имеющей предопределенную группу этических принципов для управления своими расходами.

Они указывают, что криптовалюты, такие как биткойн, предлагают новые пути расширения экономических прав и возможностей людей во всем мире[56]. Да, конечно, эти валюты также обеспечивают мощный инструмент, способствующий развитию преступной деятельности, и приносят много вреда людям и сообществам. Но, заявили защитники криптовалют, этические ценности криптовалют не являются чем-то качественно новым, поскольку деньги всегда воспринимались как пассивный инструмент, не связанный с этическими ценностями, и могли использоваться как в хороших, так и в дурных целях.

Группа исследователей оспаривает предположение о том, что деньги должны иметь нейтральную ценность. Действительно, с появлением искусственного интеллекта, криптографии и машин с заложенной этикой криптовалюты с искусственным разумом, которые не являются этически нейтральными, а самостоятельно регулируют правила их использования, уже не кажутся абсурдом.

Для достижения такого результата эти исследователи предлагают установить технологические основы подобных криптовалют, а затем проанализировать правовые последствия, этические и экономические, их использования.

Они также предполагают, что развитие криптовалют, обладающих как денежной стоимостью, так и этикой, может позволить людям, имкеющим этим новые экономические средства, положительно повлиять на этику и ценности своих компаний.

Эти автономные и управляемые криптовалюты (Autonomous Ethically Guided Cryptocurrency, AEGC) представляют собой приложение, которое включает в себя две отличительные черты:

Конец ознакомительного фрагмента.